万家寨水利枢纽大坝接缝灌浆施工问题处理.doc

万家寨水利枢纽大坝接缝灌浆施工问题处理
孙新宁张嘉晔
万家寨水利枢纽大坝为半整体式混凝土直线重力坝，坝顶高程982.00m，最大坝高105m，坝顶全长443m。根据坝体稳定条件、温控要求、施工浇筑能力以及水工结构布置等条件，全坝自左向右共分为22个坝段。设21条横缝，各条横缝均需部分进行灌浆。其中河床坝段17条横缝灌浆高程为915.00m，两岸坝肩的4条横缝灌浆高程分别为948.00m和940.00m。各条横缝灌浆高程以下部位设垂直梯形键槽，横缝灌区绝大部分采用塑料拔管形式。通过横缝灌浆使各坝段间可以通过剪切和挤压传递荷载，改善坝体受力条件、提高坝基浅层抗滑稳定安全储备，使坝体具有一定的整体作用。
坝体设1～3条纵缝，其中除#22坝段取消纵缝实现通仓浇筑外，#1、#21坝段设１条纵缝，#12～#18坝段设3条纵缝，其余坝段均设2条纵缝。#12～#18坝段设厂坝接缝，通过灌浆形成整体连接，使厂坝联合受力。全部纵缝、厂坝接缝缝面设水平三角形键槽，均采用预埋出浆盒形式。
全坝共有纵、横缝灌区277个，其中纵缝灌区150个，横缝127个，总灌浆面积63097.1m2。横缝灌区一般高度为10～12m，少数灌区高度达到15m。纵缝灌区高度为7～20m，第Ｉ纵缝灌区高度较大，一般在15～17m，底孔坝段受底孔孔口限制，每个坝段有一个灌区高度达20m。
大坝下闸蓄水前完成全部纵缝灌区以及河床坝段横缝灌区的灌浆工作，边坡坝段横缝和厂坝接缝安排在水库蓄水至960.00m以后灌浆。
大坝接缝灌浆温度采用坝体稳定温度，各灌区灌浆温度为8℃～13℃。
一、施工存在问题与处理
万家寨大坝接缝灌浆由于前期诸多因素影响，截至1997年底，共完成56个灌区，工期滞后近一年。根据1998年10月1日下闸蓄水、11月28日发电的形象目标要求，加之灌浆系统本身不完善等问题，致使大坝接缝灌浆工作成为制约建设总体计划的重要因素之一。为确保阶段形象目标，除采取赶工措施外，施工过程中存在的有关技术及组织问题，必须得到解决。
1.坝体冷却处理
万家寨工程坝体冷却采用坝内分层埋设蛇形冷却水管，通过低温水的冷却措施。冷却水管布置的疏密程度依据冷却降温幅度大小和速度调整。坝体冷却分为一期冷却和二期冷却。一期冷却在混凝土浇筑后当日通自然水，消减水泥水化热温升峰值，持续15～20天。当温降具备条件时，通人工制冷水进行二期冷却，水温2℃～4℃，冷却水温与坝体混凝土温差不大于20℃～22℃。坝体冷却降温速度不能过快，开始通水后的最大降温速度不能超过1℃/d，控制流量在1.02～1.5m3/h。
坝体冷却是灌浆的前提和基础，在灌浆工期拖后的情况下，必须同时进行大面积冷却，以利于灌浆施工。采取了以下处理措施：
①供水管路系统改造：根据地域自然特性，利用冬季河水直接冷却的有利条件，对施工供水管路进行系统改造，保证了大面积冷却用水。
②闷管测温：鉴于坝内温度计埋设不能满足灌区测温要求，结合灌区通水检查，进行全面的闷管测温，以便及时了解坝体温度状况，为安排灌浆进度提供可靠依据。
③组建专业冷却队伍：在冷却通水期间，负责记录坝块的通水、换向、测流、时间，定期进行水温观测和流量调节。当温度接近设计规定值时，选择典型部位、典型层进行闷温测试。
④增埋坝体混凝土测缝计、温度计：原设计只在#5坝段、#14坝段布设了两套测缝计和测温计，远不能满足接缝灌浆要求。在以后坝块浇筑时，补埋了一批测缝计和测温计，改善了缝面张开度和混凝土温度的控制条件。
⑤增建二期制冷厂：坝体二期冷却设计利用拌和系统冷却水，但冷却水量很难满足需要。根据坝体混凝土浇筑进度、坝体温度状况，以及坝体冷却和灌浆要求，经核算规模，建立了二期制冷厂，彻底解决了二期冷却用水。
⑥加强工作程序管理：为解决抢工期灌浆能力限制，将闷管测温有效期延长至７天，但在待灌期间保持连续冷却，并做好冷却记录。开灌前检查待灌期间的冷却记录，若无温度异常，仍以此成果作为灌区温度。温度检查实行三检制，闷温温度观测要有质检人员参加并签字，监理工程师进行抽检，发现问题及时纠正。
2.灌区缺陷问题处理
坝体密封灌区的形成，涉及到施工中的很多环节，施工衔接工序较多，稍有不慎，就会造成堵管、串区、外漏等缺陷。工程施工过程中，应依靠各阶段通水检查及时发现处理。
根据灌前对灌区通水检查，了解各个灌区灌浆管路系统畅通及灌区密封情况。据统计：补打排气孔的有48个灌区（包括一侧通气的灌区），经处理后有31个灌区恢复畅通；有60个灌区进行了嵌缝处理；有33个灌区相串，一般两灌区相串居多。灌浆前后，均采取了相应的处理措施。
（1）灌区排气管路不通的处理
先进行倒压水处理，水压采用0.2mpa，若无效，对于具备打孔条件的灌区，补打排气孔。补孔位置选择灌区顶部两端，直孔穿透排气槽；或在排气槽高程以下0.